JPWO2012035602A1 - Battery electrode manufacturing method and battery electrode manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
本願は、電池の電極の製造における歩留りが向上する電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置を提供すること、を課題とする。そこで、本発明の一態様は、搬送される集電体シートに電極ペーストを塗工する電池の電極の製造方法において、前記電極ペーストを吐出するダイの先端部に減圧チャンバを配置し、前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御すること、を特徴とする。This application makes it a subject to provide the manufacturing method of the electrode of a battery which improves the yield in manufacture of the electrode of a battery, and the manufacturing apparatus of a battery electrode. Therefore, one aspect of the present invention provides a battery electrode manufacturing method in which an electrode paste is applied to a current collector sheet to be conveyed, wherein a vacuum chamber is disposed at a tip of a die that discharges the electrode paste, and the pressure reduction The coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of vacuum in the chamber.
Description
本発明は、帯状の集電体シートの面に電極ペーストが塗工された電極を製造する電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置に関するものである。 The present invention relates to a battery electrode manufacturing method and a battery electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode in which an electrode paste is coated on the surface of a strip-shaped current collector sheet.
二次電池など電池の製造においては、帯状の集電体シートの面に電極ペーストを連続的に塗工して乾燥させることにより電極を製造し、製造された電極が巻かれた電池を製造することが行われている。 In the manufacture of a battery such as a secondary battery, an electrode is manufactured by continuously applying and drying an electrode paste on the surface of a strip-shaped current collector sheet, and a battery in which the manufactured electrode is wound is manufactured. Things have been done.
そして、帯状の集電体シートの面に電極ペーストを連続的に塗工する工程においては、従来では、塗工後の電極ペーストの塗工幅を測定し、電極ペーストを吐出するダイと集電体シートとの間のギャップを塗工幅の測定結果をもとに変化させて、電極ペーストの塗工幅が所望の幅になるように制御していた。 In the process of continuously applying the electrode paste to the surface of the belt-shaped current collector sheet, conventionally, the coating width of the electrode paste after coating is measured, and a die and a current collector for discharging the electrode paste are measured. The gap with the body sheet was changed based on the measurement result of the coating width, and the coating width of the electrode paste was controlled to be a desired width.
このとき、ダイと集電体シートとの間のギャップを小さくすると、ダイの吐出口部分であるリップ部における圧力損失が増加してリップ部の圧力が増加し、その結果として塗工幅方向への電極ペーストの広がりが大きくなるので、電極ペーストの塗工幅が大きくなる。また、ダイと集電体シートとの間のギャップを大きくすると、ダイのリップ部の圧力損失が減少してリップ部の圧力が減少し、その結果として塗工幅方向への電極ペーストの広がりが小さくなるので、電極ペーストの塗工幅が小さくなる。これにより、電極ペーストの塗工幅を所望の塗工幅になるように制御していた。 At this time, if the gap between the die and the current collector sheet is reduced, the pressure loss in the lip portion which is the discharge port portion of the die increases and the pressure in the lip portion increases, and as a result, in the coating width direction. Since the spread of the electrode paste increases, the coating width of the electrode paste increases. In addition, when the gap between the die and the current collector sheet is increased, the pressure loss at the lip portion of the die is reduced and the pressure at the lip portion is reduced. As a result, the electrode paste spreads in the coating width direction. Since it becomes small, the coating width of an electrode paste becomes small. Thereby, the coating width of the electrode paste was controlled to be a desired coating width.
しかしながら、ダイと集電体シートとの間のギャップを変化させて電極ペーストの塗工幅を制御すると、ダイのリップ部の圧力が安定するまでに時間を要してしまい、所望の塗工幅が得られるまでに多くの時間を要してしまう。その理由としては、ダイと集電体シートとの間のギャップを変化させるとリップ部の圧力が変動するが、このとき、電極ペーストを排出するポンプの排出口からダイのリップ部までの全ての流路において圧力が変動してしまい、これらの流路において圧力が安定するのに時間を要するからである。 However, when the coating width of the electrode paste is controlled by changing the gap between the die and the current collector sheet, it takes time to stabilize the pressure at the lip portion of the die, and the desired coating width is required. It takes a lot of time to get. The reason for this is that if the gap between the die and the current collector sheet is changed, the pressure of the lip part will fluctuate, but at this time, all the points from the discharge port of the pump that discharges the electrode paste to the lip part of the die will be explained. This is because the pressure fluctuates in the flow paths, and it takes time for the pressure to stabilize in these flow paths.
そして、ダイから吐出される電極ペーストの流量はリップ部の圧力が安定した後に安定するので、集電体シートにおける電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるまでにはさらに時間を要してしまう。 Since the flow rate of the electrode paste discharged from the die is stabilized after the pressure at the lip portion is stabilized, it takes more time until the coating width of the electrode paste on the current collector sheet reaches the desired coating width. Resulting in.
そして、所望の塗工幅が得られるまでに電極ペーストが塗工された部分の集電体シートは電池の電極として使用することができないので、所望の塗工幅が得られるまでに多くの時間を要してしまうと、電池の電極の製造における歩留りが低下してしまう。 And since the collector sheet of the portion where the electrode paste has been applied before the desired coating width is obtained cannot be used as the battery electrode, a long time is required until the desired coating width is obtained. If it requires, the yield in manufacture of the electrode of a battery will fall.
例えば、図14に示すように、時間h1の時点でダイと集電体シートとの間のギャップを変化させると、時間h1から遅れて時間h2の時点でダイのリップ部の圧力が安定し、さらに時間h2から遅れて時間h3の時点で電極ペーストの塗工幅(ダイから吐出される電極ペーストの流量)が安定することになる。そのため、時間h3からさらに遅れて時間h4(塗工幅の測定を行って所望の塗工幅であることが確認された時間)の時点以降の時間帯bに電極ペーストが塗工された部分の集電体シートは電池の電極として使用することができるが、時間h4の時点以前の時間帯aに電極ペーストが塗工された部分の集電体シートは電池の電極として使用することができない。したがって、電極ペーストの塗工幅は、短時間で所望の塗工幅に制御できることが望まれる。 For example, as shown in FIG. 14, when the gap between the die and the current collector sheet is changed at time h1, the pressure at the lip portion of the die is stabilized at time h2 after time h1, Furthermore, the coating width of the electrode paste (the flow rate of the electrode paste discharged from the die) is stabilized at the time h3 after the time h2. Therefore, a portion of the portion where the electrode paste is applied in the time zone b after the time h4 (time when the coating width is measured and confirmed to be a desired coating width) is further delayed from the time h3. The current collector sheet can be used as an electrode of the battery, but the current collector sheet in the portion where the electrode paste is applied in the time zone a before the time h4 cannot be used as the battery electrode. Therefore, it is desired that the coating width of the electrode paste can be controlled to a desired coating width in a short time.
ここで、特許文献1には、ダイの先端部分にビードにおけるウェブの上流側を減圧するための減圧チャンバが設けられ、圧力計の測定結果に基づきバルブの開度を調節して、減圧チャンバ内を所定の圧力に一定に保つ技術が開示されている。
Here, in
しかしながら、特許文献1の技術では、減圧チャンバ内を所定の圧力に一定に保つので、塗工環境の変化などによりビードの塗工幅が変動したときに、ビードの塗工幅が所望の塗工幅となるように調整できない。そのため、ウェブ上にビードを所望の塗工幅で塗工することができない。したがって、ビードを塗工したウェブの製造における歩留りが低下してしまう。
However, in the technique of
そこで、本発明は、電池の電極の製造における歩留りが向上する電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置を提供すること、を課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of a battery electrode and the manufacturing apparatus of a battery electrode which the yield in manufacture of a battery electrode improves.
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、搬送される集電体シートに電極ペーストを塗工する電池の電極の製造方法において、前記電極ペーストを吐出するダイの先端部に減圧チャンバを配置し、前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御すること、を特徴とする。 One aspect of the present invention made in order to solve the above problems is a method for manufacturing an electrode of a battery in which an electrode paste is applied to a current collector sheet to be conveyed. A chamber is arranged, and the coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression of the decompression chamber.
この態様によれば、減圧チャンバの減圧度を変化させることにより電極ペーストの塗工幅を制御するので、短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、集電体シートにおいて所望の塗工幅になっていない電極ペーストの塗工部分を短くすることができ、電池の電極の製造における歩留りが向上する。 According to this aspect, since the coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression in the decompression chamber, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a short time. Therefore, the coating part of the electrode paste that does not have a desired coating width in the current collector sheet can be shortened, and the yield in manufacturing the battery electrode is improved.
上記の態様においては、前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。 In said aspect, it is preferable to change the said pressure reduction degree by changing the suction | attraction amount of the blower connected to the said pressure reduction chamber.
この態様によれば、例えばブロアのインバータ周波数を調整すれば足りるので、簡易な構造とすることができる。 According to this aspect, for example, it is sufficient to adjust the inverter frequency of the blower, so that a simple structure can be obtained.
上記の態様においては、前記減圧チャンバと前記集電体シートとの間の距離を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。 In said aspect, it is preferable to change the said pressure reduction degree by changing the distance between the said pressure reduction chamber and the said collector sheet.
この態様によれば、より短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。 According to this aspect, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a shorter time. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
上記の態様においては、前記塗工幅を測定し、測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、が好ましい。 In said aspect, it is preferable to measure the said coating width and to determine the said pressure reduction degree according to the measured said coating width.
この態様によれば、塗工幅の測定値をもとにフィードバック制御を行うので、より正確に電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。 According to this aspect, since feedback control is performed based on the measured value of the coating width, it is possible to control the coating width of the electrode paste to be a desired coating width more accurately.
上記の態様においては、前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記電極ペーストの粘度を測定し、測定された前記粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、が好ましい。 In the above aspect, before starting the application of the electrode paste to the current collector sheet, measure the viscosity of the electrode paste, and set the degree of vacuum according to the measured viscosity. Are preferred.
この態様によれば、塗工開始時から、電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅になるように制御することができる。そのため、電極ペーストが塗工された集電体シートは、塗工開始部分から電池の電極として使用することができるようになる。したがって、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。 According to this aspect, it is possible to control the coating width of the electrode paste so as to be a desired coating width from the start of coating. Therefore, the current collector sheet coated with the electrode paste can be used as a battery electrode from the coating start portion. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、搬送される集電体シートに電極ペーストを塗工する電池の電極の製造装置において、前記電極ペーストを吐出するダイと、前記ダイの先端部に配置された減圧チャンバと、前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御する塗工幅制御部と、を有することを特徴とする。 Another aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, is a battery electrode manufacturing apparatus for applying an electrode paste to a current collector sheet to be conveyed, a die for discharging the electrode paste, and the die And a coating width control unit that controls the coating width of the electrode paste by changing the degree of decompression of the decompression chamber.
この態様によれば、減圧チャンバの減圧度を変化させることにより電極ペーストの塗工幅を制御するので、短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、集電体シートにおいて所望の塗工幅になっていない電極ペーストの塗工部分を短くすることができ、電池の電極の製造における歩留りが向上する。 According to this aspect, since the coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression in the decompression chamber, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a short time. Therefore, the coating part of the electrode paste that does not have a desired coating width in the current collector sheet can be shortened, and the yield in manufacturing the battery electrode is improved.
上記の態様においては、前記塗工幅制御部は、前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the coating width controller changes the degree of pressure reduction by changing a suction amount of a blower connected to the pressure reducing chamber.
この態様によれば、例えばブロアのインバータ周波数を調整すれば足りるので、簡易な構造とすることができる。 According to this aspect, for example, it is sufficient to adjust the inverter frequency of the blower, so that a simple structure can be obtained.
上記の態様においては、前記塗工幅制御部は、前記減圧チャンバと前記集電体シートとの距離を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。 In said aspect, it is preferable that the said coating width control part changes the said pressure reduction degree by changing the distance of the said pressure reduction chamber and the said collector sheet.
この態様によれば、より短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。 According to this aspect, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a shorter time. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
上記の態様においては、前記塗工幅を測定する幅測定機を有し、前記塗工幅制御部は、前記幅測定機で測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、が好ましい。 In said aspect, it has the width measuring machine which measures the said coating width, The said coating width control part determines the said pressure reduction degree according to the said coating width measured with the said width measuring machine. Are preferred.
この態様によれば、塗工幅の測定値をもとにフィードバック制御を行うので、より正確に電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。 According to this aspect, since feedback control is performed based on the measured value of the coating width, it is possible to control the coating width of the electrode paste to be a desired coating width more accurately.
上記の態様においては、前記電極ペーストの粘度を測定する粘度測定機構を有し、前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記塗工幅制御部は、前記粘度測定機構で測定された前記電極ペーストの粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、が好ましい。 In the above-described aspect, it has a viscosity measurement mechanism for measuring the viscosity of the electrode paste, and before the application of the electrode paste to the current collector sheet, the coating width control unit is configured to measure the viscosity. It is preferable to set the degree of vacuum according to the viscosity of the electrode paste measured by a mechanism.
この態様によれば、塗工開始時から、電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅になるように制御することができる。そのため、電極ペーストが塗工された集電体シートは、塗工開始部分から電池の電極として使用することができるようになる。したがって、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。 According to this aspect, it is possible to control the coating width of the electrode paste so as to be a desired coating width from the start of coating. Therefore, the current collector sheet coated with the electrode paste can be used as a battery electrode from the coating start portion. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
本発明に係る電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置によれば、電池の電極の製造における歩留りが向上する。 According to the battery electrode manufacturing method and the battery electrode manufacturing apparatus according to the present invention, the yield in manufacturing the battery electrode is improved.
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔実施例1〕
まず、実施例1における電池の電極の製造装置1の構成について説明する。図1は、実施例1における電池の電極の製造装置1の構成図である。[Example 1]
First, the configuration of the battery
図1に示すように、実施例1における電池の電極の製造装置1は、バックアップローラ10と、ダイ12と、減圧チャンバ14と、ブロア16と、幅測定機18と、塗工幅制御部20などを有する。なお、実施例1における電池の電極の製造装置1は、例えば、二次電池の電極の製造に使用することができる。
As shown in FIG. 1, the battery
バックアップローラ10は、円柱形状の回転体であり、帯状の集電体シート22が巻かれており、当該集電体シート22を搬送するための手段である。なお、バックアップローラ10は、図1に示す矢印の方向に回転することにより、集電体シート22を図1に示す矢印の方向に搬送する。
The
ダイ12は、不図示のタンクなどから供給された電極ペースト24をダイ12の先端部に設けられたリップ部26から吐出して、集電体シート22に電極ペースト24を塗工する手段である。ここで、電極ペースト24は、電極活物質を含むペースト状の電極材料である。
The
減圧チャンバ14は、バックアップローラ10とダイ12のリップ部26との間を減圧するための手段である。本実施例では、減圧チャンバ14は、集電体シート22に塗工される電極ペースト24の集電体シート22の搬送方向の上流側を減圧している。そして、減圧チャンバ14は、ダイ12の先端部に配置され、その吸引口28がダイ12のリップ部26の図1の上下方向の中心よりも集電体シート22の搬送方向の上流側に位置するように設けられている。なお、図2は、図1の上側からダイ12と減圧チャンバ14を見た図である。
The
ブロア16は、配管30を介して減圧チャンバ14内を吸引し、減圧チャンバ14内を負圧にする手段である。
The
幅測定機18は、集電体シート22に塗工された電極ペースト24の塗工幅を測定する手段である。幅測定機18は、ダイ12のリップ部26よりも集電体シート22の搬送方向の下流側の位置に設けられている。ここで、電極ペースト24の塗工幅とは、集電体シート22に塗工された電極ペースト24の集電体シート22の短手方向(集電体シート22の搬送方向と垂直な方向)の幅である。
The
塗工幅制御部20は、減圧チャンバ14の減圧度を変化させて電極ペースト24の塗工幅を制御する手段である。実施例1では、塗工幅制御部20はブロア16のインバータ周波数を変化させて単位時間当たりの吸引量(回転数)を変化させることにより、減圧チャンバ14の減圧度を変化させる。
The coating
次に、このような構成を有する製造装置1を使用した電池の電極の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a battery electrode using the
実施例1の製造方法では、製造装置1においては、バックアップローラ10の回転数やダイ12からの電極ペースト24の吐出量などを規定の諸条件に設定し、バックアップローラ10により支持された状態で搬送される集電体シート22に向かってダイ12の先端のリップ部26から電極ペースト24を吐出することにより、集電体シート22への電極ペースト24の塗工を行う。
In the manufacturing method of the first embodiment, in the
このとき、集電体シート22に塗工した電極ペースト24の塗工幅を、幅測定機18により測定する。電極ペースト24の塗工幅の測定結果の情報は、幅測定機18から塗工幅制御部20に伝達される。
At this time, the width of the
そして、塗工幅制御部20にて、幅測定機18から取得した電極ペースト24の塗工幅の測定結果をもとに、減圧チャンバ14の減圧度と電極ペースト24の塗工幅との関係を規定した計算式および関係図を用いて演算を行い、電極ペースト24の塗工幅を所望の塗工幅とすることができる減圧チャンバ14の減圧度の目標値を決定する。なお、減圧チャンバ14の減圧度と電極ペースト24の塗工幅との関係を規定した計算式および関係図は、一例として、以下の数式および図3のように表わされる。なお、Xは減圧チャンバ14の減圧度で、Yは電極ペースト24の塗工幅である。
次に、塗工幅制御部20にて、決定された減圧チャンバ14の減圧度の目標値をもとに、減圧チャンバ14の減圧度とブロア16のインバータ周波数との関係を規定した計算式または関係図から、ブロア16のインバータ周波数の設定値を求める。なお、減圧チャンバ14の減圧度とブロア16のインバータ周波数との関係を規定した関係図の一例を、図4に示す。
Next, based on the target value of the degree of decompression of the
そして、塗工幅制御部20は、ブロア16のインバータ周波数を上記で求めた設定値に設定して、ブロア16の単位時間当たりの吸引量を変化させて当該吸引量を目標値に設定する。これにより、減圧チャンバ14の減圧度を変化させて当該減圧度を目標値に設定して電極ペースト24の塗工幅を所望の塗工幅に制御しつつ、集電体シート22への電極ペースト24の塗工を行うことができる。
And the coating
このように実施例1によれば、ブロア16のインバータ周波数を調整して減圧チャンバ14の減圧度を変化させるので、従来技術のようにダイ12のリップ部26における圧力が安定するまでに時間を要するような問題を生じることはなく、短時間で電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となる。
As described above, according to the first embodiment, the inverter frequency of the
そのため、集電体シート22において所望の塗工幅になっていない電極ペースト24の塗工部分を短くすることができ、集電体シート22において電池の電極として使用することができない部分を少なくできるので、電池の電極の製造における歩留りが向上する。
Therefore, the coating portion of the
また、ブロア16のインバータ周波数を調整すれば足りるので、簡易な構造とすることができる。
In addition, since it is sufficient to adjust the inverter frequency of the
また、幅測定機18により測定された電極ペースト24の塗工幅の測定値をもとにフィードバック制御を行うので、より正確に電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。
Further, since feedback control is performed based on the measured value of the coating width of the
図5は、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間の評価結果を示す図であり、従来技術例と実施例1についての評価結果を示している。なお、従来技術例では、ダイ12と集電体シート22との間のギャップを制御することにより電極ペースト24の塗工幅を制御した例を示している。
FIG. 5 is a diagram showing the evaluation results of the time until the coating width of the
図5に示すように、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間(図5の「幅安定化時間」)について、従来技術例を100とすると、実施例1では約55となった。そのため、実施例1によれば、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間を従来技術例よりも短くできることが分かった。
As shown in FIG. 5, the time taken until the coating width of the
〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。以下の説明では、実施例1と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described.
まず、実施例2における電池の電極の製造装置2の構成について説明する。図6は、実施例2の製造装置2の構成図である。実施例2の製造装置2は、実施例1の製造装置1と異なる点として、可動機構32を有する。
First, the configuration of the battery
可動機構32は、減圧チャンバ14を移動させるための駆動手段である。可動機構32により減圧チャンバ14を移動させることにより、バックアップローラ10と減圧チャンバ14との間のクリアランスC(図7参照)を変化させることができる。
The
次に、このような構成を有する製造装置2を使用した実施例2の電池の電極の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the battery electrode of Example 2 using the
実施例2の製造方法では、実施例1の製造方法と異なる点として、塗工幅制御部20は、ブロア16のインバータ周波数を一定としたまま、可動機構32により減圧チャンバ14を移動させて、バックアップローラ10と減圧チャンバ14とのクリアランスCを変化させることにより減圧チャンバ14の減圧度を変化させる。
In the manufacturing method of the second embodiment, as a point different from the manufacturing method of the first embodiment, the coating
具体的には、塗工幅制御部20にて、減圧チャンバ14の減圧度とクリアランスCとの関係図または計算式から、減圧チャンバ14の減圧度を目標値にするためのクリアランスCの設定値を求める。なお、減圧チャンバ14の減圧度とクリアランスCとの関係を規定した関係図の一例を、図8に示す。そして、塗工幅制御部20は、可動機構32により減圧チャンバ14を移動させて、クリアランスCを前記で求めた設定値にする。なお、減圧チャンバ14の減圧度の目標値を決定する方法は、前記の実施例1と同様である。
Specifically, the coating
これにより、減圧チャンバ14の減圧度を変化させて当該減圧度を目標値に設定して電極ペースト24の塗工幅を所望の塗工幅に制御しつつ、集電体シート22への電極ペースト24の塗工を行うことができる。
Thereby, the pressure reduction degree of the
このように実施例2によれば、クリアランスCを変化させて減圧チャンバ14の減圧度を変化させるので、従来技術のようにダイ12のリップ部26における圧力が安定するまでに時間を要するような問題を生じることはなく、短時間で電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定する。
As described above, according to the second embodiment, since the clearance C is changed to change the degree of decompression of the
そのため、集電体シート22において所望の塗工幅になっていない電極ペースト24の塗工部分を短くすることができ、集電体シート22における電池の電極として使用することができない部分を少なくできるので、電池の電極の製造における歩留りが向上する。
Therefore, the coating portion of the
なお、可動機構32による減圧チャンバ14の移動方向は、バックアップローラ10の径方向とする以外にも、図6の左右方向や上下方向としてもよい。
The moving direction of the
図9は、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間の評価結果を示す図であり、従来技術例と実施例1と実施例2についての評価結果を示している。図9に示すように、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間(図9の「幅安定化時間」)について、従来技術例を100とすると、実施例2では約45となった。そのため、実施例2によれば、電極ペースト24の塗工幅が所望の塗工幅となって安定するまでの時間を従来技術例や実施例1よりも短くできることが分かった。したがって、実施例2によれば、実施例1よりもさらに、電池の電極の製造における歩留りが向上することが分かった。
FIG. 9 is a diagram showing an evaluation result of time until the coating width of the
なお、集電体シート22への電極ペースト24の塗工において、実施例1と実施例2は、組み合わせて行ったり、使い分けて行ってもよい。例えば、減圧チャンバ14の減圧度を変化させる際に、実施例1のようにブロア16のインバータ周波数を変化させる方法と、実施例2のようにクリアランスCを変化させる方法とを同時に行ったり、または塗工状況毎に使い分けたりすることも考えられる。
In addition, in application | coating of the
〔実施例3〕
次に、実施例3について説明する。以下の説明では、実施例1,2と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。前記の実施例1,2では集電体シート22への電極ペースト24の塗工時に測定した幅測定機18の測定結果をもとに電極ペースト24の塗工幅のフィードバック制御を行う例を説明したが、実施例3では集電体シート22への電極ペースト24の塗工開始前に電極ペースト24の塗工幅のフィードフォワード制御を行って塗工を開始する例を説明する。Example 3
Next, Example 3 will be described. In the following description, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described. In the first and second embodiments, an example in which feedback control of the coating width of the
図10は、実施例3の製造装置の構成図である。実施例3の製造装置は、実施例1,2と異なる点として、粘度測定機構34を有する。
FIG. 10 is a configuration diagram of a manufacturing apparatus according to the third embodiment. The manufacturing apparatus of the third embodiment has a
粘度測定機構34は、ペーストタンク36に貯留した電極ペースト24の粘度を測定する手段である。そして、粘度測定機構34で測定された粘度の情報は、塗工幅制御部20に伝達される。
The
次に、このような構成を有する製造装置3を使用した電池の電極の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a battery electrode using the
まず、集電体シート22への電極ペースト24の塗工開始前にて、ペーストタンク36に貯留した電極ペースト24の粘度を、粘度測定機構34により測定する。電極ペースト24の粘度の測定結果は、粘度測定機構34から塗工幅制御部20に伝達される。
First, the viscosity of the
次に、塗工幅制御部20は、粘度測定機構34から取得した電極ペースト24の粘度の測定結果をもとに、電極ペースト24の粘度と塗工幅との関係図または計算式より、予想される電極ペースト24の塗工幅を算出する。なお、電極ペースト24の粘度と塗工幅との関係図の一例を、図11に示す。
Next, the coating
そして、塗工幅制御部20は、算出された予想される電極ペースト24の塗工幅をもとに、前記の実施例1と同様に、減圧チャンバ14の減圧度と電極ペースト24の塗工幅との計算式または関係図から、電極ペースト24の塗工幅を所望の塗工幅とするための減圧チャンバ14の減圧度の目標値を決定する。
The coating
そして、塗工幅制御部20は、減圧チャンバ14の減圧度を変化させて、減圧チャンバ14の減圧度を上記で決定した目標値に設定する。なお、減圧チャンバ14の減圧度を変化させる方法としては、前記の実施例1のようにブロア16のインバータ周波数を変化させる方法であっても、前記の実施例2のように可動機構32により減圧チャンバ14とバックアップローラ10とのクリアランスCを変化させる方法であってもよい。
And the coating
そして、このように予め減圧チャンバ14の減圧度を目標値に設定しておき、集電体シート22への電極ペースト24の塗工を開始する。
Then, the degree of decompression of the
これにより、塗工開始時から、集電体シート22の表面に電極ペースト24を所望の塗工幅で塗工することができる。そのため、電極ペースト24が塗工された集電体シート22は、塗工開始部分から電池の電極として使用することができる。したがって、実施例3によれば、実施例1と実施例2よりもさらに、電池の電極の製造における歩留りが向上する。
Thereby, the
なお、このようにして集電体シート22への電極ペースト24の塗工を開始した後、集電体シート22への電極ペースト24の塗工時において、前記の実施例1,2のように測定した幅測定機18の測定結果をもとに電極ペースト24の塗工幅のフィードバック制御を行ってもよい。
In addition, after starting the application of the
また、粘度測定機構34を使用した例を説明したが、これに限定されず、製造装置3の装置外で測定した電極ペースト24の粘度の結果をもとに塗工幅制御部20により減圧チャンバ14の減圧度を変化させてもよい。
Moreover, although the example which uses the
〔塗工幅の評価結果〕
本発明のように減圧チャンバ14の減圧度を変化させて電極ペースト24の塗工幅を制御したときの効果を確認するための評価を行った。[Evaluation result of coating width]
Evaluation for confirming the effect when the coating width of the
図12と図13にその評価結果を示す。図12は減圧チャンバ14の減圧度を変化させず電極ペースト24の塗工幅を制御しなかった場合の評価結果を示し、図13は減圧チャンバ14の減圧度を変化させて電極ペースト24の塗工幅を制御した場合の評価結果を示す。
The evaluation results are shown in FIGS. FIG. 12 shows an evaluation result when the coating width of the
図12に示すように、減圧チャンバ14の減圧度を変化させず電極ペースト24の塗工幅を制御しなかった場合には、電極ペースト24の塗工幅は114.5mm〜115.9mmの間でバラついて安定しなかった。これに対し、図13に示すように、本発明のように減圧チャンバ14の減圧度を変化させて電極ペースト24の塗工幅を制御した場合には、電極ペースト24の塗工幅が115.8mm〜116.0mmの間に収まり安定した。
As shown in FIG. 12, when the coating width of the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1 製造装置
2 製造装置
3 製造装置
10 バックアップローラ
12 ダイ
14 減圧チャンバ
16 ブロア
18 幅測定機
20 塗工幅制御部
22 集電体シート
24 電極ペースト
32 可動機構
34 粘度測定機構DESCRIPTION OF
【0003】
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0011]
しかしながら、特許文献1の技術では、減圧チャンバ内を所定の圧力に一定に保つので、塗工環境の変化などによりビードの塗工幅が変動したときに、ビードの塗工幅が所望の塗工幅となるように調整できない。そのため、ウェブ上にビードを所望の塗工幅で塗工することができない。したがって、ビードを塗工したウェブの製造における歩留りが低下してしまう。
[0012]
そこで、本発明は、電池の電極の製造における歩留りが向上する電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置を提供すること、を課題とする。
課題を解決するための手段
[0013]
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、搬送される集電体シートに電極ペーストを塗工する電池の電極の製造方法において、前記電極ペーストを吐出するダイの先端部に減圧チャンバを配置し、前記減圧チャンバと前記集電体シートとの間の距離を変化させて前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御すること、を特徴とする。
[0014]
この態様によれば、減圧チャンバの減圧度を変化させることにより電極ペーストの塗工幅を制御するので、短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、集電体シートにおいて所望の塗工幅になっていない電極ペーストの塗工部分を短くすることができ、電池の電極の製造における歩留りが向上する。また、減圧チャンバと集電体シートとの間の距離を変化させて減圧チャンバの減圧度を変化させるので、より短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。
[0015]
上記の態様においては、前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。
[0016]
この態様によれば、例えばブロアのインバータ周波数を調整すれば足りるので、簡易な構造とすることができる。
[0017]
[0018][0003]
SUMMARY OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention [0011]
However, in the technique of
[0012]
Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of a battery electrode and the manufacturing apparatus of a battery electrode which the yield in manufacture of a battery electrode improves.
Means for Solving the Problems [0013]
One aspect of the present invention made in order to solve the above problems is a method for manufacturing an electrode of a battery in which an electrode paste is applied to a current collector sheet to be conveyed. A chamber is disposed, and a coating width of the electrode paste is controlled by changing a distance between the decompression chamber and the current collector sheet to change a degree of decompression of the decompression chamber. .
[0014]
According to this aspect, since the coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression in the decompression chamber, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a short time. Therefore, the coating part of the electrode paste that does not have a desired coating width in the current collector sheet can be shortened, and the yield in manufacturing the battery electrode is improved. In addition, since the degree of vacuum in the vacuum chamber is changed by changing the distance between the vacuum chamber and the current collector sheet, it is possible to control the coating width of the electrode paste to a desired coating width in a shorter time. . Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
[0015]
In said aspect, it is preferable to change the said pressure reduction degree by changing the suction | attraction amount of the blower connected to the said pressure reduction chamber.
[0016]
According to this aspect, for example, it is sufficient to adjust the inverter frequency of the blower, so that a simple structure can be obtained.
[0017]
[0018]
【0004】
[0019]
上記の態様においては、前記塗工幅を測定し、測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、が好ましい。
[0020]
この態様によれば、塗工幅の測定値をもとにフィードバック制御を行うので、より正確に電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。
[0021]
上記の態様においては、前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記電極ペーストの粘度を測定し、測定された前記粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、が好ましい。
[0022]
この態様によれば、塗工開始時から、電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅になるように制御することができる。そのため、電極ペーストが塗工された集電体シートは、塗工開始部分から電池の電極として使用することができるようになる。したがって、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。
[0023]
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、搬送される集電体シートに電極ペーストを塗工する電池の電極の製造装置において、前記電極ペーストを吐出するダイと、前記ダイの先端部に配置された減圧チャンバと、前記減圧チャンバと前記集電体シートとの間の距離を変化させて前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御する塗工幅制御部と、を有することを特徴とする。
[0024]
この態様によれば、減圧チャンバの減圧度を変化させることにより電極ペーストの塗工幅を制御するので、短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、集電体シートにおいて所望の塗工幅になっていない電極ペーストの塗工部分を短くすることができ、電池の電極の製造における歩留りが向上する。また、減圧チャンバと集電体シートとの間の距離を変化させて減圧チャンバの減圧度を変化させるので、より短時間で電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。そのため、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。
[0025]
上記の態様においては、前記塗工幅制御部は、前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、が好ましい。
[0026]
この態様によれば、例えばブロアのインバータ周波数を調整すれば足りる[0004]
[0019]
In said aspect, it is preferable to measure the said coating width and to determine the said pressure reduction degree according to the measured said coating width.
[0020]
According to this aspect, since feedback control is performed based on the measured value of the coating width, it is possible to control the coating width of the electrode paste to be a desired coating width more accurately.
[0021]
In the above aspect, before starting the application of the electrode paste to the current collector sheet, measure the viscosity of the electrode paste, and set the degree of vacuum according to the measured viscosity. Are preferred.
[0022]
According to this aspect, it is possible to control the coating width of the electrode paste so as to be a desired coating width from the start of coating. Therefore, the current collector sheet coated with the electrode paste can be used as a battery electrode from the coating start portion. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
[0023]
Another aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, is a battery electrode manufacturing apparatus for applying an electrode paste to a current collector sheet to be conveyed, a die for discharging the electrode paste, and the die The coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression of the decompression chamber by changing the distance between the decompression chamber disposed at the tip of the vacuum chamber and the decompression chamber and the current collector sheet And a coating width control unit.
[0024]
According to this aspect, since the coating width of the electrode paste is controlled by changing the degree of decompression in the decompression chamber, the coating width of the electrode paste can be controlled to be a desired coating width in a short time. Therefore, the coating part of the electrode paste that does not have a desired coating width in the current collector sheet can be shortened, and the yield in manufacturing the battery electrode is improved. In addition, since the degree of vacuum in the vacuum chamber is changed by changing the distance between the vacuum chamber and the current collector sheet, it is possible to control the coating width of the electrode paste to a desired coating width in a shorter time. . Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
[0025]
In the above aspect, it is preferable that the coating width controller changes the degree of pressure reduction by changing a suction amount of a blower connected to the pressure reducing chamber.
[0026]
According to this aspect, it is sufficient to adjust the inverter frequency of the blower, for example.
【0005】
ので、簡易な構造とすることができる。
[0027]
[0028]
[0029]
上記の態様においては、前記塗工幅を測定する幅測定機を有し、前記塗工幅制御部は、前記幅測定機で測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、が好ましい。
[0030]
この態様によれば、塗工幅の測定値をもとにフィードバック制御を行うので、より正確に電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅となるように制御できる。
[0031]
上記の態様においては、前記電極ペーストの粘度を測定する粘度測定機構を有し、前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記塗工幅制御部は、前記粘度測定機構で測定された前記電極ペーストの粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、が好ましい。
[0032]
この態様によれば、塗工開始時から、電極ペーストの塗工幅が所望の塗工幅になるように制御することができる。そのため、電極ペーストが塗工された集電体シートは、塗工開始部分から電池の電極として使用することができるようになる。したがって、電池の電極の製造における歩留りがさらに向上する。
発明の効果
[0033]
本発明に係る電池の電極の製造方法および電池の電極の製造装置によれば、電池の電極の製造における歩留りが向上する。
図面の簡単な説明
[0034]
[図1]実施例1の製造装置の構成図である。
[図2]図1の上側からダイと減圧チャンバを見た図である。[0005]
Therefore, a simple structure can be obtained.
[0027]
[0028]
[0029]
In said aspect, it has the width measuring machine which measures the said coating width, The said coating width control part determines the said pressure reduction degree according to the said coating width measured with the said width measuring machine. Are preferred.
[0030]
According to this aspect, since feedback control is performed based on the measured value of the coating width, it is possible to control the coating width of the electrode paste to be a desired coating width more accurately.
[0031]
In the above-described aspect, it has a viscosity measurement mechanism for measuring the viscosity of the electrode paste, and before the application of the electrode paste to the current collector sheet, the coating width control unit is configured to measure the viscosity. It is preferable to set the degree of vacuum according to the viscosity of the electrode paste measured by a mechanism.
[0032]
According to this aspect, it is possible to control the coating width of the electrode paste so as to be a desired coating width from the start of coating. Therefore, the current collector sheet coated with the electrode paste can be used as a battery electrode from the coating start portion. Therefore, the yield in manufacturing the battery electrode is further improved.
Effects of the Invention [0033]
According to the battery electrode manufacturing method and the battery electrode manufacturing apparatus according to the present invention, the yield in manufacturing the battery electrode is improved.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0034]
FIG. 1 is a configuration diagram of a manufacturing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view of a die and a decompression chamber as viewed from the upper side of FIG.
Claims (10)
前記電極ペーストを吐出するダイの先端部に減圧チャンバを配置し、
前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御すること、
を特徴とする電池の電極の製造方法。In the battery electrode manufacturing method of applying the electrode paste to the current collector sheet to be conveyed,
Disposing a vacuum chamber at the tip of the die that discharges the electrode paste,
Controlling the coating width of the electrode paste by changing the degree of decompression of the decompression chamber;
A method for producing an electrode of a battery.
前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、
を特徴とする電池の電極の製造方法。In the manufacturing method of the electrode of the battery of Claim 1,
Changing the degree of vacuum by changing the amount of suction of a blower connected to the vacuum chamber;
A method for producing an electrode of a battery.
前記減圧チャンバと前記集電体シートとの間の距離を変化させることにより前記減圧度を変化させること、
を特徴とする電池の電極の製造方法。In the manufacturing method of the electrode of the battery of Claim 1 or 2,
Changing the degree of vacuum by changing the distance between the vacuum chamber and the current collector sheet;
A method for producing an electrode of a battery.
前記塗工幅を測定し、測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、
を特徴とする電池の電極の製造方法。In the manufacturing method of the electrode of any one of Claims 1 thru / or 3,
Measuring the coating width and determining the degree of decompression according to the measured coating width;
A method for producing an electrode of a battery.
前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記電極ペーストの粘度を測定し、測定された前記粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、
を特徴とする電池の電極の製造方法。In the manufacturing method of the electrode of any one battery of Claims 1 thru / or 4,
Before starting the application of the electrode paste to the current collector sheet, measure the viscosity of the electrode paste, and set the degree of vacuum according to the measured viscosity,
A method for producing an electrode of a battery.
前記電極ペーストを吐出するダイと、
前記ダイの先端部に配置された減圧チャンバと、
前記減圧チャンバの減圧度を変化させることにより前記電極ペーストの塗工幅を制御する塗工幅制御部と、
を有することを特徴とする電池の電極の製造装置。In the battery electrode manufacturing apparatus for applying the electrode paste to the current collector sheet to be conveyed,
A die for discharging the electrode paste;
A vacuum chamber disposed at the tip of the die;
A coating width controller that controls the coating width of the electrode paste by changing the degree of vacuum in the vacuum chamber;
A device for manufacturing an electrode of a battery, comprising:
前記塗工幅制御部は、前記減圧チャンバに接続するブロアの吸引量を変化させることにより前記減圧度を変化させること、
を特徴とする電池の電極の製造装置。The battery electrode manufacturing apparatus according to claim 6,
The coating width controller changes the degree of vacuum by changing the amount of suction of a blower connected to the vacuum chamber;
A battery electrode manufacturing apparatus characterized by the above.
前記塗工幅制御部は、前記減圧チャンバと前記集電体シートとの距離を変化させることにより前記減圧度を変化させること、
を特徴とする電池の電極の製造装置。The battery electrode manufacturing apparatus according to claim 6 or 7,
The coating width controller changes the degree of vacuum by changing the distance between the vacuum chamber and the current collector sheet,
A battery electrode manufacturing apparatus characterized by the above.
前記塗工幅を測定する幅測定機を有し、
前記塗工幅制御部は、前記幅測定機で測定された前記塗工幅に応じて前記減圧度を決定すること、
を特徴とする電池の電極の製造装置。In the manufacturing apparatus of the electrode of any one of Claims 6 thru | or 8,
Having a width measuring machine for measuring the coating width;
The coating width control unit determines the degree of vacuum according to the coating width measured by the width measuring machine;
A battery electrode manufacturing apparatus characterized by the above.
前記電極ペーストの粘度を測定する粘度測定機構を有し、
前記集電体シートへの前記電極ペーストの塗工開始前にて、前記塗工幅制御部は、前記粘度測定機構で測定された前記電極ペーストの粘度に応じて前記減圧度を設定しておくこと、
を特徴とする電池の電極の製造装置。In the manufacturing apparatus of the electrode of any one of Claims 6 thru | or 9,
Having a viscosity measuring mechanism for measuring the viscosity of the electrode paste;
Before the application of the electrode paste to the current collector sheet, the coating width control unit sets the degree of vacuum according to the viscosity of the electrode paste measured by the viscosity measuring mechanism. about,
A battery electrode manufacturing apparatus characterized by the above.
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